JPS6275819A - デ−タ記憶媒体への電源供給システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） この発明はデータ記憶媒体への電源供給システムに関し
、特に当該データ記憶媒体の動作性およびデータ保持性
に於る信頼性を向上さゼたデータ記憶媒体への電源供給
システムに関する。

（従来技術とその問題点） 近年の半導体技術及び実装技術の進歩により、ＩＣカー
ドを始めとするメモリカードや各種データを収集記憶す
るデータコレクタ等のデータ記憶媒体に大音量のメモリ
やＣＰＵを内蔵することが可能になり、この種のデータ
記憶媒体は情報化社会の中にあってほぞの重要性は益々
高まることが予想される。

ところで、これらのデータ記憶媒体に対する電源供給は
データ記憶媒体に形成される機械的接点を介して行なわ
れるのが現状で、接触部の摩耗や接触不良を起こす恐れ
があり、このため正常なデータ送受およびデータ保持が
できなくなる事態に至る可能性があり、非接触で電源を
供給することが望ましい。

このためのシステムとしては、例えばデータ記憶媒体に
コイルを埋設しこのコイルを外部装置から励磁すること
により電源電圧を誘起するシステム（実開昭５８−１８
７８６０．実公昭５７−３７２２８）　、データ記憶媒
体に太陽電池を設け、データの読み取りや書き込み時に
外部装置より光を太陽電池に照射し光電変換をすること
により電源電圧を供給するシステム（実開昭５８−５１
１９４）等が提案されている。

しかしながら前者のシステムに於ては、インダクタンス
の値が小さいため充分な電圧供給を適確に行うことが期
待できず、後者のシステムに於ては電気エネルギーを光
のエネルギーに変換し、更に光のエネルギーを電気エネ
ルギーに変換しているため変換効率が悪い等種々の解決
しなければならない問題がありデータ記憶媒体への安定
した電源供給を確保できないおそれがある。

したがって、結果的には両者の方式の現状では信頼性の
面で難点があり、非接触での電源供給を適確に行える装
置の出現が切望されていた。

（発明の目的） この発明は上記問題点に鑑みてなされたしので、その目
的としては非接触方式でデータ記憶媒体の動作およびデ
ータ保持に要する給電を適確に行えるようにしたデータ
記憶媒体への電源供給システムを提供することにある。

（発明の概要） 上記目的を達成するためにこの発明は、少なくともデー
タを記憶する記憶部を有しているデータ記憶媒体とこの
データ記憶媒体に対してデータの送受処理を行なう処理
手段を有づるシステムにＪ３いて、前記データ記憶媒体
と処理手段との送受処理のための接続時に処理手段を一
次側としデータ記憶媒体を二次側とげる変圧器を有する
ことを要旨とする。

（発明の実副例） 次にこの発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図には、家庭および工場等で消費された電力を計１
し単位時間毎に積算値を時刻データととちに記憶する端
末器１（処理手段に相当する）と、端末器１が計Ｉｄ・
記憶したデータを収集・記憶し、このデータを各種演算
・処理するための後述する上位機５（処理手段に相当す
る）に出力する可搬型データコレクタ３（データ記憶媒
体に相当する）との接続を示すｍ要因が示されている。

まず、端末ｒｊｉ１の構成について説明する。

同図において、トランス駆動部７は、データコレクタ３
と接続時に動作しトランス９に対し交流電源を供給する
ものである。

トランス９は、共通磁気回路を形成するカットコアに巻
き線を収めた内鉄形のものであり、データコレクタ３と
の接続時にデータコレクタ３を構成するトランス９と同
じ機能および大きさを有づるトランス１１に交番磁束を
生じざぜ、電磁誘導により誘導起電力を生じさせるもの
である。

電源部１３は、商用交流電力を安定化した直流電力に変
換し、前記トランス駆動部７をはじめとして端末器１の
他の各部へ電源を供給するものである。

電力病Ｑ部１５は、図示しイｆい電力量Ｓ４から出力さ
れた消費電力に対応覆る電流信号と電圧信号を検出・乗
算し電力口１に比例したパルス数を電力カウンタ１７に
出力するものである。ミノＪ母カウンタ１７は、電力演
算部１５からの電力はに比例したパルス数を力・シント
するものである。タイマ１９は、うるう年にも対応でき
るカレンダ■能を内蔵し年、月、日、時、分、秒を例え
ば水晶擾動子を用いて計時するものである。ＩＣメモリ
２１は、例えばＣＭＯ３ＬＳＩによって構成され電力カ
ウンタ１７にＪ、ってカウントされたパルス数とタイマ
１９によって計重、テされたデータを記憶するものであ
る。データ伝送入出力部２３は、データコレクタ３との
データ送受時にこのデータ伝送入出力部２３に接続され
ている発光素子２５を動作さけたり、受光素子２７から
の電気信号をディジタル信号に変換し制御部２つに伝達
するしのである。

前記発光素子２５は、例えばＬ　Ｅ　Ｄによって構成さ
れデータコレクタ３との接続時に端末器１によって計量
された消費電力に関するデータを光に変換して出力する
ものである。面記受光素子２７は、例えばフォトトラン
ジスタによって構成され、データ」レクタ３と接続時に
、データコレクタ３から光信号によって発信されたデー
タコレクタ３の別器番号を受信し電気信号に変換するも
のである。制御部２つは、データコレクタ３が端末器１
または後述する上位機５との接続時にデータ伝送を行な
いＩＣメモリ２１に対しデータの読み書きなどの一連の
制御を行なうものである。

次にデータコレクタ３の構成について説明する。

電池３１は、データコレクタ３が端末器１および、Ｆ位
置５と接続されていない場合に、データコレクタ３の各
部へ電力を供給づるものである。なお、電池３１の正極
には電流が逆流するのを防止するためのダイオード３３
が接続されている。トランス１１は前述した如く、トラ
ンス９と同様の大きさ、機能を有し交番磁束により電磁
誘導作用を受は交流電力を生じるものである。電源部３
５は、トランス１１に生じた交流電力を整流して安定化
し、データコレクタ３の各部へ電源を供給するものであ
る。この電源部３５は、交流電力を全波整流するための
整流ブリッジ３７、平滑コンデンサ３９、定電圧を出力
する３端子電源４１より構成されている。

なお、当該データコレクタ３を構成するタイマ４３、Ｉ
Ｃメモリ４５、データ伝送入出力部４７、発光素子４９
、受光索子５１、制御部５３の各構成要素は前記端末器
１を構成するタイマ１９、ＩＣメモリ２１、データ伝送
入出１３部２３、発光素子２５、受光素子２７、制御部
２つと各々略同−の１ａ能を有するものであり、ここで
の説明は略する。

第２図は、端末器１の上位機５の概要図を示したもので
ある。トランス駆動部５５は、図示しない電源部より電
源を供給されデータコレクタ５との接続時に交流電力を
カットコアに巻き線を収めた内鉄形のトランス５７に対
して供給するものである。トランス５７は、トランス１
１と同様の大きさ・機能を有しデータコレクタ３との接
続時に、トランス１１に交番磁束を生じさせしめて電磁
誘導によりデータコレクタ３に電力を伝達するものであ
る。

データ伝送入出力部５９、発光素子６１、受光素子６３
は、前記データコレクタ３を構成するデータ伝送入出力
部４７、発光素子４９、受光素子５１と各々同じ機能を
有するものでありここでの説明は省略する。演算・処理
部６５は、データ伝送入出力部５９より出力された各工
場および家庭で消費された電ツノ・日時等の計測データ
を演算・処理して最大値・平均値・合計値などを算出し
図示しないＣＲＴおよびプリンタに出力するとともに、
データコレクタ３に対し記憶データの消去やタイマ１つ
の修正・設定をさせるための指令信号を出力するもので
ある。

第３図は、データコレクタ３と端末器１（上位１５）と
の接続に係る主要部を示した平面透視図を示すものであ
る。

前記発光素子４９、受光素子５１、トランス１１は、デ
ータコレクタ３が、端末器１または上位ｖ！１５と適確
なデータ送受および電源供給を行なうべくデータコレク
タ３の端部の要所に設けられている。被覆部材６７は、
例えばプラスチック等を用いた薄膜の絶縁物より成り、
データコレクタ３−を被覆している。この被覆部材６７
は、発光素子４９および受光素子５１の光路上に位置す
る部分は透光性の性質を有し、トランス１１に接触して
いる部分は透磁性の性質を有している。

また前述した電池３１、ダイオード３３、電源部３５、
タイマ４３、ＩＣメモリ４５、データ伝送入出力部４７
、制御部５３が各々、ギヤツシュカードとほぼ同等の大
きさを有するプリント配線基板６９上の適切な位置に設
けられている。なお、データコレクタ３には、図示しな
いスペーサが、回路の各部に！ｌを与えないためにプリ
ント配線基板６９の要所に設（プられている。

以上説明した様に、この発明の実施例に於ては、データ
コレクタ３をプラスチック等の薄膜の絶縁材料で被覆し
たためコネクタ等の接触部がなくなる。これにより以下
の点の改善が期待できる。

第１に、接触不良に−よるデータ伝送のエラーが減少す
る。第２に、コネクタ接触部の摩耗が消滅する。第３に
、端末器１および上位機５からデータコレクタ３への雑
音侵入が防止できる。第４に、データコレクタ３等のデ
ータ記憶媒体と端末器１または上位機５の間に生じた静
電気による接続時の素子破壊および誤動作の防止がなさ
れる。第５に、防水構造のデータコレクタ３が容易に構
成できる。

第４図は、前記データコレクタ３が使用に供されるロー
ドサーベイシステム７１の概観を示すものである。

このロードサーベイシステム７１は、例えば、各工場及
び家庭等で一定期間毎に使用される電力ｉｄを計測し、
その使用実態を調査するためのシステムとして使用され
ているものである。電力計７３は、各工場及び家庭等の
消費電力ωを測定ずべく各工場及び家庭等の電力線７５
に接続されている。第１図に示された端末器１に相当す
るロード１ナーベイメータ７７は、電力線７５を介して
電力早計７３に並列に設（ブられている。このロード１
ナーベイメータ７７は、前記電ツノ線７５に流れる電流
を、当該ロードサーベイメータ７７を構成する電ツノ演
算部１５によって検知して使用電力量を８１測し、デー
タコレクタ３に消費電力皐および日時等を出力するもの
である。また、ロードサーベイメータ７７にはトランス
９が設けられている。

第１図に示された」二位置５に相当するデータ処理装置
７つは、一定期間口−ドザーベイメータ７７に接続され
たデータコレクタ３に記憶されている使用電力量、日時
、機器番号に関するデータを読み出し消費電力等を４算
するものである。このデータ処理装置７９にも、ロード
１ナーベイメータ７７と同様にトランス５７が設りられ
ている。

次にこの実施例の作用について説明する。

データコレクタ３がロードサーベイメータ７７に接続さ
れているとぎは、ロードサーベイメータ７７に設けられ
ているトランス９が、データコレクタ３のトランス１１
に交番磁束を生じさけ、電磁誘導作用によりトランス１
１のコイルに交流電力を誘起させている。トランス１１
の出力は電源部３５によつχ安定化した直流電力となり
、データコレクタ３の各部へ電力が供給される。なお、
このときの直流電圧は電池３１より高く、従って逆流防
止のためのダイオード３３に逆バイアス電圧がかかつて
おり、電池３１から電流が流れ出ずことはない。以上の
ようにして、例えば−ケ月間の消費電ツノの計測が終了
すると制御部５３が指令信号を出力する。その指令信号
に基づきデータ伝送入出力部４７が、受光索子５１を介
して前記所定期間に計測した消費電力耐および機器番号
、日時等のデータを読み込み当該データを、Ｉｃメモリ
４５に格納する。この−ケ月間の経過後、定朋検担時に
回教国がデータコレクタ３をロードサーベイメータ７７
から引き扱く。データコレクタ３を引き抜いた後、デー
タ処理装置７９に接続するまでの間においては電池３１
によりデータコレクタ３の各部へ電源が供給され、ＩＣ
メモリ４５に記憶されたデータは消えることなく保持さ
れている。

このようにＩＣメモリ４５が電池３１の電圧でデータを
保持した状態でデータ処理装置７つに挿入されて接続さ
れる。この場合も、当該データコレクタ３がロードサー
ベイメータ７７に接続された場合と同様にデータ処理装
置７つのトランス５７より、トランス１１に磁束が生じ
させられ、電磁誘導作用により、１−ランス１１のコイ
ルに交流電力が誘起し、電池３１の消耗はなくなる。こ
の状態でデータ処理装置７９は、ＩＣメモリ４５に記憶
されているデータを、データコレクタ３を構成する発光
素子４９およびデータ処理装置７つを構成する受光素子
６３を介して全て読み取ると、ＩＣメモリ４５をリフレ
ッシュし、新たにロードサーベイメータ７７と接続して
消費電力を計！５できる状態にする。

次に、データコレクタ３はデータ処理装置７９から取り
外され再び電池３１によりデータコレクタ３の各部へ電
源供給づる状態に戻り、ロードリーベイメータ７７に再
度挿入されるまでこの状態を続ける。

上記実施例に於ては、データコレクタ３に記憶するデー
タとしては消費電力量・機器番号・日時の場合で説明し
たが、記憶するデータがこれらに限定されないことは勿
論である。

以上説明したように、データコレクタ３の消費電力が大
ぎい動作モード時には外部装置から電力を供給すること
によりデータコレクタ３の電池３１からの電源供給を停
止した。これにより電池の消耗を少なくすることができ
る。

また外部装置から電力が供給されない場合は、データコ
レクタ３の記憶データ保持のみの電源を確保すればよい
ので、電池セル数が少なくなる。

これにより、データコレクタ３の小型化・薄型化が可能
になる。

なお、第１図〜第４図に示した前記実施例に於ては、デ
ータコレクタ３と、端末器１および上位機５等の外部装
置に各々対向する形の共通磁気回路を形成するコの字型
ノｊットコアを埋設していたが、コアの形を以下の様に
変形させてもよい。

第５図には、口の字型のトランスコアの一辺の中央部を
切りとられた直方体形状を有する切り欠き１−ランスコ
）ン８１がデータコレクタ、＝３−に埋設されており、
前記直方体形状に嵌合するような形状を有したトランス
コア８３が端末器１および上位機５等の外部装置に埋設
されているものが示されている。

第６図には、データコレクタ３のトランスコアをなくし
、被覆部材６７にコアを挿入するためのコア挿入用空間
８５を設け、外部装置と接続時には外部装置のトランス
８７がコア挿入用空間８５を日直してトランスとしての
機能を有するものが示されている。

上記第５図および第６図で説明したトランス構造をデー
タコレクタ３と外部装置に適用すればブータコレフ３の
小型化・軽量化が図れる。

第７図には、データコレクタ３のトランスコア８９と外
部装置のトランスコア９１の接触面を広くしたものが示
されている。これによれば、漏れ磁束が少なくなり電力
損失が減少する。

第８図には、第１図〜第７図に示されたものについて、
トランスのコア９３の周囲に、コイルをシート状のコイ
ル９５またはフレキシブル回路基板のパターン９７で形
成されたものが示されている。これによりデータコレク
タ３の一層の小型化・薄型化が図れる。

また上記実施例においては、データコレクタ３をロード
サーベイシステム７１に使用してロードサーベイメータ
７７とデータ処理装置７９との２つの異なる装置にデー
タコレクタ３を接続する場合について説明した。この発
明はこれに限定されるものでなく外部装置のトランスに
より共通磁気回路が形成できるものであればよく、例え
ばデータコレクタ３の代りにメモリカードを用いてもよ
い。このメモリカードは通常キャッシュカードおよび病
院のカルテ等の個人的なデータの記憶媒体として使用さ
れているものである。

第９図には、メモリカード９９の概要図が示されている
。このメモリカード９９を構成するトランス１０１、電
源部１０３、逆流防止のためのダイオード１０５と１０
７、電池１０９、データ伝送入出力部１１１、発光素子
１１３、受光素子１１５、ＩＣメモリ１１７、制御部１
１９°は、前記データコレクタ３を構成するトランス１
１、電源部３５、逆流防止のためのダイオード３３、電
池３１、データ伝送入出力部４７、発光素子４９、受光
索子５１、ＩＣメモリ４５、制御部５３と各々機能が略
同じでありここでの説明は略する。また構造的にも前記
データコレクタ３と同様に小型化がなされている。この
ようなメモリカード９つを用いても、データコレクタ３
と同様に所期の目的が達せられることは勿論である。

（発明の効果） 以上説明したようにこの発明によれば、データ記憶媒体
と端末器および上位機等の処理手段が接続時には、処理
手段に設けられた変圧器の一次側トランスにより、デー
タ記憶媒体に設けられた変圧器の二次側トランスに電力
を供給し、データ記憶媒体の動作に必要な電源を確保し
た。

これによりデータ記憶媒体の動作およびデータ保持に要
りる給電を適確に行なえるようにした。

もってデータ記憶媒体のデータ保持性Ｊ３よび動作性に
於る信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、端末器１とデータコレクタ３との接続を示す
概要図、第２図は、Ｅ位図５の概要図、第３図は、端末
器１（上位機５）とデータコレクタ３との接続に係る主
要部を示した平面図、第４図はロードサーベイシステム
Ｌ上を示す概観図、第５図乃至第８図は、トランスコア
の変形例を示した図、第９図はメモリカード９９の概要
図である。 １・・・端末器 ３・・・データコレクタ ５・・・上位機 ９・・・トランス １１・・・トランス ５７・・・トランス ９９・・・メモリカード １０１・・・トランス 、７・５ 第２図 第３図 ■ 第４図 第５図 第７図 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくともデータを記憶する記憶部を有している
   データ記憶媒体とこのデータ記憶媒体に対してデータの
   送受処理を行なう処理手段を有するシステムにおいて、
   前記データ記憶媒体と処理手段との送受処理のための接
   続時に処理手段を一次側としデータ記憶媒体を二次側と
   する変圧器を有することを特徴とするデータ記憶媒体へ
   の電源供給システム。
2. （２）前記変圧器は、前記データ記憶媒体と処理手段と
   の接続時には、周囲に二次巻線が巻回され鉄心が挿入可
   能にデータ記憶媒体の一部に設けられた貫通孔に処理手
   段に設けた鉄心を挿入することで構成されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載のデータ記憶媒体へ
   の電源供給システム。